Chuong 2 : Tổ chức
CPU
1
Chương 2 : Tổ chức CPU
Mục tiêu :
Nắm được chức năng của CPU
Hiểu được các thành phần bên trong CPU.
Nắm được cách CPU giao tiếp với thiết bị ngoại vi.
Biết được các đặc tính của CPU họ Intel
Chuong 2 : Tổ chức
CPU
2
2.1 Giới thiệu hệ thống số
2.2 Bộ xử lý trung tâm CPU
2.3 Hệ thống Bus
2.4 Bộ thanh ghi
2.5 Cơ chế định vị địa chỉ
2.6 Các đặc tính thiết kế liên quan đến hiệu suất CPU họ Intel
2.7 Các đặc trưng của CPU họ Intel
2.8 Câu hỏi ôn tập
Chuong 2 : Tổ chức
CPU
3
2.1 Hệ thống số
Hệ đếm
Cơ
số
số
ký
số
dạng ký số và ký tự biểu diễn số

Hệ thống số là gì ?
Chuong 2 : Tổ chức
CPU
5
Hệ thống số
Sử dụng que để đếm là 1 ý nghĩa vĩ đạI ở thời điểm
này.Và việc dùng các ký hiệu để thay cho các que
đếm càng vĩ đại hơn!!!.
Một trong những cách tốt nhất hiện nay là dùng hệ thống
số thập phân (
decimal system).
Chuong 2 : Tổ chức
CPU
6
Con người ngày nay dùng hệ 10 để đếm.Trong hệ 10 có 10 digits 0,
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Những ký số này có thể biểu diễn bất kỳ 1 giá trị nào, thí dụ :
754
Decimal System
Chuong 2 : Tổ chức
CPU
7
Vị trí của từng ký số rất quan trọng, thí dụ nếu ta đặt "7"
ở cuối thì:
547
nó sẽ là 1 giá trị khác :
Chuong 2 : Tổ chức
CPU
8
MT không thông minh như con ngườI,nó dùng trạng thái của điện tử :

Nhân : có thể coi là phép cộng liên tiếp
Chia : có thể coi là phép trừ liên tiếp
Chuong 2 : Tổ chức
CPU
11
Các phép toán trong hệ nhị phân …
Bảng phép tính Logic cho các số nhị phân
A B A and
B
A or
B
A xor
B
Not A
0 0 0 0 0 1
0 1 0 1 1 1
1 0 0 1 1 0
1 1 1 1 0 0
Chuong 2 : Tổ chức
CPU
12
Chuy n h từ 10 ể ệ  hệ 2
Đổi từ hệ 10  hệ 2 :
Ex : 12d = 1100b
Cách đổi : lấy số cần đổi chia liên tiếp cho 2, dừng khi số bò
chia bằng 0. Kết quả là các số dư lấy theo chiều ngược lại.
12 : 2 = 6
0 6 : 2 = 3
0 3 : 2 = 1
1 1 : 2 = 0 dừng

14
Chuy n h từ hệ 10 ể ệ  hệ 16
Đổi từ hệ 10  hệ 16 :
Ex : 253
d
= ?
h
Cách đổi : lấy số cần đổi chia liên tiếp cho 16, dừng khi số bò chia
= 0. Kết quả là chuổi số dư lấy theo chiều ngược lại.
253
d
= FD
h
Chuong 2 : Tổ chức
CPU
15
Chuy n h từ hệ 2 ể ệ  hệ 16
Đổi từ hệ 2  hệ 16 :
Ex : 101011010
b
= ?
h
Cách đổi : nhóm 4 chữ số nhò phân thành từng nhóm, rồi chuyển
đổi từng nhóm sang số hệ thập lục phân.
000101011010
d
= 15A
h
1 5


Đơn vò đo tốc độ của chip CPU là Mhz cho
biết chip đập bao nhiêu nhòp trong 1 s.
Ex : CPU 500Mhz.
Chuong 2 : Tổ chức
CPU
19
Sơ đồ khối
Control Unit
Control Unit
ALU
ALU
Đơn vị giao tiếp – IO Card
Đơn vị giao tiếp – IO Card
IO Device
IO Device
Registers
Registers
Main Memory
Có 2 tác vụ : Đọc /Ghi
2 loại dữ liệu:
1) Data : số liệu đầu vào,
kết quả,
dữ liệu trung gian
2) Chương trình
Main Memory
Có 2 tác vụ : Đọc /Ghi
2 loại dữ liệu:
1) Data : số liệu đầu vào,
kết quả,
dữ liệu trung gian

Chu kỳ máy
Chu kỳ máy là chu kỳ của 1 hoạt động cơ bản
của máy tính như :

Chu kỳ đọc bộ nhớ

Chu kỳ ghi bộ nhớ

Chu kỳ đọc toán hạng

Chu kỳ ghi kết quả
Clock : xung làm nhiệm vụ đònh thì cho mạch
tuần tự.
Chuong 2 : Tổ chức
CPU
22
Thực hiện lệnh
CPU thực hiện lệnh tuần tự theo chuổi các bước :

Lấy lệnh kế từ bộ nhớ. thanh ghi lệnh.

Thay đổi PC để chỉ đến lệnh kế tiếp.

Xác đònh kiểu lệnh vừa lấy ra.

Xác đònh kiểu dữ liệu vừa yêu cầu và xác đònh vò
trí dữ liệu trong bộ nhớ.

Nếu lệnh cần dữ liệu trong bộ nhớ, nạp nó vào
thanh ghi của CPU

CPU dùng cơ cấu đường ống
(piple line)
Thời gian tiết kiệm được
Chuong 2 : Tổ chức
CPU
25
Hệ đa bộ xử lý
(MultiProccessor)
CPU
CPU
CPU
CPU
CPU
CPU
CPU
CPU
Shared
memory
Bus
Hệ MultiProccessor sử dụng 1 đường Bus

Trích đoạn Trình bày cơ chế đường ống trong thực thi của CPU

---